Annoncé hier, le processeur haut de gamme Qualcomm a livré certains de ses secrets. Appelé à propulser les appareils Android haut de gamme de l’année 2020, le Snapdragon 865 (SD 865) est le deuxième Système sur une puce (SoC, puce tout-en-un) de la génération 5G de Qualcomm. Comme le Snapdragon 855, il est livré avec un modem externe appelé X55, une puce compatible avec les réseaux 2G, 3G, 4G et 5G.

Produit par TSMC en 7 nm, le SD 865 est le produit phare de la gamme de processeurs mobiles de Qualcomm, le processeur qui "représente" la marque et met en valeur son savoir-faire. Et le moins que l'on puisse dire, c'est que Qualcomm a mis le paquet pour en assurer la domination …

Spectra 480, un cerveau visuel phénoménal

Si Qualcomm est allé rapidement sur le processeur – une honte pour un "processeur"! – Cependant, la marque californienne connaît bien un élément de plus en plus important du système de calcul: le processeur de traitement d’image (ISP). Processeur de signal d'image). Le fournisseur de services Internet de ce nouveau Snapdragon 865 est le Spectra 480, un "cerveau" visuel dont les capacités de calcul sont simplement phénoménales, puisque Qualcomm revendique une puissance de deux milliards de pixels traités par seconde (deux gigapixels).

Un exploit rendu possible par une révision en profondeur de la gestion des pixels: au lieu de prendre en charge un pixel par cycle d'horloge et d'augmenter la consommation à chaque tentative d'amélioration de la vitesse de traitement, la machine interne en calcule maintenant 4 par cycle.

Pour la première fois au monde dans un appareil grand public, le Spectra 480 est capable de prendre en charge la vidéo 8K en lecture et en enregistrement. Quatre fois mieux défini que le 4K actuel, le 8K est pour le moment limité aux caméras professionnelles coûteuses, car il est nécessaire d’intégrer la puissance de calcul pour la gérer. Côté vidéo, cette bête gère également le nouveau standard HDR + et peut désormais tourner – première mondiale à nouveau – une vidéo ralentie à 960 images par seconde en 720p sans aucune limite de temps. Sans parler du support des écrans 4K120 Hz, etc.

Cette capacité à avaler les pixels permet également au Spectra 480 de repousser les limites de la photographie. Ainsi, il peut contrôler des modules de caméra jusqu'à 200 Mpix. Oui, vous avez bien lu: deux cents mégapixels. Jadis considéré comme un pur délire, cette super définition de l’image est bientôt à nos portes: outre l’arrivée du capteur Samsung de 108 mégapixels dans le Xiaomi CC9, Judd Heape, responsable du développement de Spectra, indique que les capteurs à 200 Mpix devraient le doigt à la fin de 2020.

Hexagon 698: une puissante IA pour se passer du cloud

Sur la photo, l’un des éléments qui bénéficie d’un bond de performance significatif est le SoC DSP, une puce appelée Hexagon 698. Ce composant est à la fois le conducteur de l’utilisation de différents autres composants – celui qui identifie quelle sous-puce conviendra le mieux pour un tel calcul – mais il est également responsable des calculs liés à l'IA – apprentissage en profondeur, apprentissage automatique, etc.

Avec une capacité de calcul de 15 trillions d'opérations par seconde (15 TOPS en jargon), Hexagon est un champion de l'exécution d'algorithmes liés à l'IA. Il est ainsi deux fois plus puissant que le Snapdragon 855 Hexagon lancé l'an dernier (7 TOPS) et cinq fois plus efficace que le Snapdragon 845 lancé en 2018 (3 TOPS). La rapidité impressionnante de l'évolution des performances montre que le matériel informatique lié à l'IA en est à ses balbutiements.

Un tel pouvoir, à quoi ça sert? Bien, ou presque, de la transcription et de la traduction en temps réel d'un flux audio (dialogue anglais transcrit simultanément en anglais et en chinois), en passant par l'accélération des effets graphiques, la réduction de la consommation d'énergie compressant les données à transmettre. , etc. Les possibilités d'utilisation d'une telle puce semblent infinies. Tandis que des démonstrations amusantes, telles que la modification d’un visage en temps réel, divertissaient la galerie lors de la conférence, le niveau de gain en performances a pris de l'ampleur. Un niveau de performance que Qualcomm souhaite faciliter l’accès en ouvrant désormais l’accès à son réseau de neurones (NN): outre les frameworks de type TensorFlow, les développeurs pourront désormais programmer leurs propres opérateurs mathématiques dans Open CL.

Ce qui est intéressant dans la progression de ces performances, c’est qu’il permet aux terminaux de se passer de… le cloud! Alors qu’il était auparavant considéré comme inévitable pour certaines tâches, telles que le passage de la voix au texte, le traitement des données dans le cloud a montré ses limites: consommation énergétique, bande passante, latence assez élevée, problèmes de confidentialité, etc. En augmentant la puissance des SoC , vous pouvez maintenant exécuter de nombreuses applications localement et économiser du traitement de données précieux et de la consommation d'énergie.

Adreno 650, une performance de jeu qui dure dans le temps

Soulignant les améliorations par rapport à la génération précédente d'Adreno – puissance graphique pure allant jusqu'à + 25% et efficacité énergétique améliorée de + 35% – Qualcomm n'a pas joué un grand rôle dans les GPU. Keith Kressin, vice-président de la gestion des produits et responsable de la feuille de route de Snapdragon, a même déclaré que l'objectif n'était pas d'être le premier sur les points de repère de deux minutes. " mais pour être le premier dans la performance continue ". Comprendre: Gérer les performances de la manière la plus équilibrée possible pour offrir le niveau de performance garanti le plus élevé sans tuer la batterie en deux heures.

Pour ce faire, Qualcomm a intégré deux technologies dans son nouvel Adreno: le Game Smoother, qui adoucit les performances pour atteindre une cadence de prise de vue régulière. Et le moteur de jeu adaptatif, un système d'analyse de jeu en temps réel qui fonctionne en arrière-plan et garantit le meilleur fonctionnement du jeu.

Là encore, le Snapdragon cumule les premières mondiales: le premier à gérer des écrans 144 Hz, si chers aux les joueurs, et le premier SoC à mettre en place un système de mise à jour des pilotes GPU. Grâce à une application téléchargeable dans la boutique de Google Play, l’Adreno pourra recevoir les dernières évolutions du pilote ainsi que des optimisations spécifiques aux jeux phares (PUBG, Fortnite). L’histoire dira si le processus prendra et sera imité par le reste de l’industrie, mais nous nous croisons les doigts: dommage, nous ne nous retrouvons pas demain sur smartphone avec les mêmes problèmes de pilotes graphiques que nous avons parfois sur PC!

X55, méga modem externe

Si le Snapdragon 855 était également accompagné d'un modem externe, ce dernier n'était responsable que de la 5G, les autres normes (4G, 3G, etc.) étaient prises en charge par le modem intégré X24. Le Snapdragon 865 va encore plus loin en confiant au X55 la gestion de tous les standards cellulaires, éjectant ainsi le modem du SoC.

Réclamé par Qualcomm comme " le meilleur modem que nous ayons jamais créé et, par conséquent, le meilleur au monde "(Pourquoi être modeste!) Le X55 n’a pas été intégré au SoC pour des raisons de performances, de temps d’intégration et de densité de transistor.

Interrogé à ce sujet, Cristiano Amon, PDG de Qualcomm, a expliqué que Qualcomm souhaitait "offrir la meilleure performance possible", mais cela " même avec la gravure en 7nm, le niveau de densité du modem nous aurait obligés à faire un SoC beaucoup trop grand ". Dimensions qui auraient été la source la surchauffe qui nous oblige à freiner les performances ". Pas question pour un produit de prestige, en particulier pour le champion du monde des modems.

Côté complexité d'intégration, le caractère externe du X55 ne devrait pas avoir trop d'impact négatif sur l'endurance de la batterie. L'intégration d'un tel modem complexe, " s'il s'avère pertinent à un moment ou à un autre Serait concevable que " à partir de 5 nm Selon Qualcomm.

Une puce, trois ans de travail, dix mille ingénieurs

Nous avons répertorié uniquement les composants les plus importants de cette puce: en plus de cela, une multitude d'équipements tels que le Wi-Fi 6, des éléments à très basse consommation permettant de faire fonctionner les assistants vocaux en ne consommant qu'un milliwatt, des outils de sécurité permettant aux téléphones de stocker documents d’identité numériques (permis de conduire aux États-Unis), etc. Un certain nombre de fonctions qui vous donnent le vertige.

Expliquer que le travail principal chez Qualcomm est " gérer la complexité Christopher Patrick, vice-président de l'ingénierie, a ouvert la conférence avec un peu de détail sur la signification d'un tel développement. Ainsi, il a été appris que le développement d'un SoC comme Snapdragon 865 a pris trois ans à pas moins de dix mille ingénieurs.

Un développement qui a débuté en décembre 2016, lors de l'annonce du Snapdragon 835. Un an plus tard, lorsque l'annonce du Snapdragon 845 a été achevée, la structure de la puce – ce que nous avons inséré, comment nous en avons fait l'agence – a été complétée. L'année 2017 a été consacrée à la définition finale du SoC: les ingénieurs ont conçu les différents éléments, contrôlé leur bonne conception (consommation d'électricité, etc.), analysé les cas d'utilisation et caractérisé le niveau de performance à atteindre.

Cette phase s'est terminée à la fin de 2018, lorsque le Snapdragon 855 a été annoncé. En 2019, la troisième année de développement, les ingénieurs ont finalisé la conception, testé des prototypes, etc. Avant de passer aux certifications avec les opérateurs et aux partenariats avec le reste de l'industrie (fabricants, développeurs, fournisseurs).

Trois ans plus tard, les dix mille ingénieurs de projet "ont donné naissance" à une puce de quelques millimètres carrés, plus puissante que la plupart des ordinateurs de plus de cinq ans. Une puce apparemment insignifiante mais dont le potentiel semble gigantesque. Qui a dit que les lancements de processeurs mobiles étaient ennuyeux?